Experience of using fluorescence cystoscopy in the diagnosis of superficial bladder cancer

Cover Page

Abstract


Experience of using fluorescence cystoscopy in the diagnosis of superficial bladder cancer. The study involved 103 patients of both sexes (mean age 58,7 ± 6,3 years) who underwent photodynamic diagnosis (PDD) of bladder cancer. For this purpose 5 mg of photoditazine were injected into the bladder dissolved in 20 ml of saline. The exposure time of the drug in the bladder was from 60 to 90 minutes. Then sequentially performed cystoscopy in white and blue light. For fluorescence diagnosis the light flux with a wavelength of 402 nm was used, which corresponded to the maximum peak of photoditazine absorption. The use of PDD revealed bladder cancer in all 103 patients, while in 69 (67 %) patients were identified in a total of 125 plots mucosa, fluorescent in blue light and unaltered in white light. Histological examination of these sites of mucosa in 52 (41.6 %) cases the tumor (transitional cell carcinoma) was morphologically confirmed, in 14 (11.2 %) cases of dysplasia was detected, in 15 (12 %) - squamous metaplasia of the urothelium, in 31 (24.8 %) - inflammatory changes in the urothelium, in 13 (10.4 %) - leukoplakia of the bladder. Thus, the diagnostic sensitivity of the standard cystoscopy in white light was 62.3 %, and PDD with intravesical use of the drug photodithazine - 96.7 %.

В структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями мужского населения России рак мочевого пузыря (РМП) составляет 4,4 %. Ежегодно число больных РМП увеличивается и за последние 10 лет показатель заболевших на 100 тыс. населения России повысился в 1,5 раза [1]. Первичным диагнозом у 70-85 % больных является поверхностный РМП, а летальность в течение первого года с момента установления диагноза РМП составляет 21,3 % [1, 2]. Основным методом лечения поверхностного РМП остается трансуретральная резекция (ТУР). При этом частота рецидивирования РМП после ТУР крайне высока и составляет 87-95 % (в среднем 91 %) [3]. Рецидивирование РМП после ТУР обусловлено мультицентричностью поражения слизистой мочевого пузыря, наличием не выявленных до операции очагов рака in situ и возможностью имплантации опухолевых клеток во время ТУР. Современные методы диагностики (стандартная цистоскопия в белом свете, множественные «слепые» биопсии, цитологическое исследование мочи) не позволяют выявить все поверхностные плоские опухолевые очаги слизистой мочевого пузыря. В последние годы в клинической практике успешно применяют метод фотодинамической диагностики (ФДД) РМП с применением различных фотосенсибилизаторов для маркировки опухолей [4, 5, 6]. Избирательность накопления и удержания фотосенсибилизатора злокачественной опухолью, а также возможность ее обнаружения по характерной флюоресценции при освещении определенной длиной волны составляют основу флюоресцентной диагностики РМП. Использование флуоресцентного контроля во время ТУР мочевого пузыря способствует повышению радикальности операции за счет снижения частоты рецидивов опухоли на 30-40 % [7]. Применение фотосенсибилизаторов в онкоурологии началось в 1976 году с публикации J. F. Kelly и M. E. Snell, в которой на резецированном мочевом пузыре была показана принципиальная возможность флюоресцентного детектирования переходно-клеточного РМП в результате накопления в опухолевых тканях производного гематопорфирина, фотосенсибилизатора первого поколения. Через 24 часа после внутривенного введения гематопорфирина в дозе 2 мг/кг ярко красная флюоресценция детектировалась в очагах carcinoma in situ, диспластических изменениях слизистой оболочки и экзофитных опухолях и не обнаруживалась в нормальной слизистой оболочке и аваскулярных опухолях мочевого пузыря [8]. Первая флюоресцентная цистоскопия была проведена в 1982 году с помощью одного из первых описанных в научной литературе устройств для флюоресцентной бронхоскопии [9]. В настоящее время наиболее часто для флюоресцентной цистоскопии используют препараты на основе 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК). При внутрипузырном введении экзогенной 5-АЛК в клетках переходно-клеточного РМП синтезируется в несколько раз большее количество эндогенного протопорфирина IX, чем в нормальной слизистой мочевого пузыря [10]. 5-АЛК не является флюоресцирующим соединением, в то время как протопорфирин IX интенсивно флюоресцирует в красной области спектра. В результате в мочевом пузыре появляется возможность выявления по специфической флюоресценции протопорфирина IX очагов переходно-клеточного рака. На сегодняшний день в клинической практике применяют несколько фотосенсибилизаторов. Все они в той или иной степени обладают сходными качествами: повышенной тропностью к злокачественной опухолевой ткани, при системном (внутривенном) введении длительно задерживаются в ней и быстро выводятся из окружающей здоровой ткани [11]. По данным клинических исследований, чувствительность ФДД при РМП составляет более 90 %, что намного превышает максимальную чувствительность стандартной цистоскопии в белом свете [12]. В последние годы активно изучается возможность внутрипузырного ведения фотосенсибилизаторов при ФДД. Одним из таких препаратов для местного применения является фотодитазин. Этот препарат является отечественным фотосенсибилизатором второго поколения растительного происхождения. Исходным сырьем для его производства является микроводоросль Spirulina platensis. Фотодитазин представляет собой N-метилглюкаминовую соль хлорина Е6. Для производных хлорина Е6 характерно связывание с альбумином и проникновение в клетку посредством эндоцитоза с последующей аккумуляцией в лизосомах. Данный препарат обладает мощной полосой поглощения в длинноволновой красной области спектра (λ max = 662 нм). Фотодитазин хорошо растворяется в воде и не образует агрегированных форм, что характерно для производных гематопорфирина. Способность препарата связываться с клеточными мембранами опухолевой ткани обусловливает его высокую фотодинамическую активность. При его введении в организм максимум накопления в опухоли наступает через 1,5-2 часа при индексе контрастности по отношению к окружающей нормальной ткани более 10 и практически полном выведении из организма в течение 28 часов. Целью настоящего исследования явилось изучение диагностической эффективности фотодитазина при его применении для ФДД опухолей мочевого пузыря. Характеристика больных и методы исследования Под наблюдением в урологической клинике ПСПбГМУ имени акад. И. П. Павлова находились 103 больных с поверхностным РМП. Среди наблюдаемых больных были 68 мужчин и 35 женщин. Возраст пациентов составил в среднем 58,7 ± 6,3 лет и находился в диапазоне от 42 до 78 лет. Всем больным проводили стандартное урологическое обследование, включавшее в себя сбор анамнеза, физикальное обследование, лабораторные исследования, в том числе цитологический анализ мочи, стандартную цистоскопию, УЗИ, КТ или МРТ. Диагноз РМП верифицировали гистологически при исследовании образцов ткани из измененных участков стенки мочевого пузыря. При цистоскопии оценивали изменения слизистой, размеры опухоли, характер роста и количество опухолевых очагов. При УЗИ, КТ или МТР оценивали размер и глубину инвазии опухоли. Результаты дооперационного обследования позволили определить особенности проявлений РМП у наблюдаемых нами больных. Один опухолевый очаг был выявлен у 65 (63,1 %) больных, от 2 до 4 опухолевых очагов - у 32 (31,1 %) больных, 5 и более опухолевых очагов - у 6 (5,8 %) пациентов. Среди всех больных у 21 (20,4 %) выявлена опухоль, не прорастающая в собственную пластинку (Та), а у 82 (79,6 %) больных - опухоль с субэпителиальной инвазией (Т1). Высоко-дифференцированный РМП (G-1) выявлен у 58 (56,3 %) больных, умеренно-дифференцированный РМП (G-2) - у 34 (33 %) больных, низко-дифференцированный РМП (G-3) - у 11 (10,7 %) больных (табл. 1). Всем больным выполняли ФДД опухоли мочевого пузыря. Для проведения флюоресцентной цистоскопии в мочевой пузырь вводили 10 мг фотодитазина, растворенного в 40 мл физиологического раствора. Время экспозиции препарата в мочевом пузыре составляло от 60 до 90 минут. Осмотр мочевого пузыря проводился с использованием стандартного набора эндоскопических инструментов для смотровой цистоскопии и диагностического комплекса DV-FENCY1/Ur (DualVideo-Fluorescent Endoscopy System). На первом этапе выполняли стандартную цистоскопию, мочевой пузырь осматривали в белом свете и фиксировали все видимые опухоли. Затем выполняли цистоскопию в синем свете и фиксировали все опухоли, видимые в синем свете, и не видимые в белом свете. Проводили стандартную ТУР всех видимых в белом и синем свете опухолей. После выполнения резекции опухолей мочевой пузырь повторно осматривали в синем свете для контроля радикальности ТУР. В случае обнаружения флуоресцирующих участков, их резецировали и отправляли на гистологическое исследование. Для ФДД использовали световой поток с длиной волны 402 нм, что соответствовало одному из двух максимальных пиков поглощения фотодитазина. Мощность светового потока на выходе из оптического элемента была 100 мВт, а расчетная плотность световой энергии - 60-80 Дж/см2. Результаты и их обсуждение Результаты стандартной цистоскопии и метода ФДД позволили нам вывить три типа участков слизистой, видимых различным образом в белом и синем свете: I тип участков - участки, гиперемированные в белом свете и не флуоресцирующие в синем свете; II тип участков - участки, гиперемированные в белом свете и флуоресцирующие в синем свете; III тип участков - участки, флуоресцирующие в синем свете, но не видимые в белом свете. С точки зрения повышения эффективности диагностики опухолей мочевого пузыря метод ФДД направлен на выявление участков III типа, которые не могут быть обнаружены в белом свете, но с высокой вероятностью являются опухолями. I тип участков. В ходе исследования было выявлено 89 гиперемированных в белом свете и не флуоресцирующих в синем свете участков слизистой мочевого пузыря. В большинстве этих участков (75,3 %) определялись воспалительные изменения уротелия, в 21,3 % участков морфологически верифицирована неизмененная слизистая, а в 3,4 % - выявлена метаплазия уротелия. II тип участков. Участки, гиперемированные в белом свете и флуоресцирующие в синем свете, не представляют интереса с точки зрения нахождения дополнительных опухолевых очагов. Однако флуоресценция дает высокий контраст между опухолью и окружающими тканями, что способствует выявлению и уточнению границ и позволяет одновременно повысить радикальность ТУР и уменьшить повреждение тканей, окружающих опухоль. III тип участков. Из 103 пациентов, включенных в группу исследования, у 69 больных было выявлено в общей сложности 125 участков слизистой, флюоресцирующих в синем свете и неизмененных в белом свете. Выявлено от 1 до 3 дополнительно флюоресцирующих участков слизистой мочевого пузыря. Один очаг свечения выявлен у 23 (33,3 %) больных, 2 очага - у 36 (52,2 %) больных, 3 - у 10 (14,5 %) больных. Распределение дополнительно выявленных флуоресцирующих участков в зависимости от гистологического строения представлено в таблице 2. Как следует из представленных данных, в 52 (41,6 %) участках, не выявленных при стандартной цистоскопии в белом свете, при гистологическом исследовании был верифицирован РМП. По результатам проведенных исследований были рассчитаны показатели диагностической эффективности. При расчете показателей диагностической чувствительности (ДЧ) и диагностической специфичности (ДС) результаты трактовались следующим образом: истинно положительный результат (ИП) - участок светится в синем свете и данные морфологического исследования подтверждают наличие РМП; ложно положительный результат (ЛП) - участок светится в синем свете, но при морфологическом исследовании РМП не подтвержден; истинно отрицательный результат (ИО) - участок не светится в синем свете, и при морфологическом исследовании РМП не подтвержден; ложно отрицательный результат (ЛО) - участок не светится в синем свете, при этом данные морфологического исследования подтверждают наличие РМП. ДЧ характеризует способность диагностического метода выявлять заболевание и рассчитывается по формуле: Проведя расчеты по указанной выше формуле, мы выявили, что ДЧ стандартной цистоскопии в белом свете у наблюдаемых нами больных составила 66,5 %, а ДЧ метода ФДД с применением препарата фотодитазин - 96,9 %. Таким образом, оказалось, что метод ФДД с препаратом фотодитазин обладает диагностической чувствительностью на 30,4 % большей, чем стандартная цистоскопия в белом свете. Результаты наблюдения за больными в послеоперационном периоде не выявили каких-либо побочных эффектов применения ФДД с фотодитазином. Ни у одного больного не потребовался переход к открытой операции во время ТУР. Раннее послеоперационное кровотечение и тампонада мочевого пузыря отмечались у 3 (3,4 %) больных, что привело к повторному оперативному вмешательству в объеме эндоскопической электрокоагуляции кровоточащих сосудов. Поздние послеоперационные кровотечения наблюдались у 7 (6,8 %) больных и были купированы консервативно. Дизурические расстройства в послеоперационном периоде отметили 12 (11,7 %) больных. Однако все эти осложнения встречаются с той же частотой после проведения стандартной ТУР и непосредственно не связаны с внутрипузырным введением препарата фотодитазин. Выводы Применение флюоресцентной цистоскопии позволяет улучшить эффективность диагностики РМП. Чувствительность флюоресцентной цистоскопии значительно превышает чувствительность стандартной цистоскопии. Внутрипузырное введение препарата фотодитазин, используемое при проведении ФДД, не вызывает побочных эффектов, требующих специальной коррекции. При проведении флуоресцентной цистоскопии целесообразна ТУР-биопсия всех флюоресцирующих участков слизистой мочевого пузыря для морфологического подтверждения злокачественного характера изменений, определения глубины инвазии опухоли и степени ее дифференцировки.

Margarita Nikolayevna Slesarevskaya

First St. Petersburg State I. P. Pavlov Medical University

Email: mns-1971@yandex.ru
candidate of medical science, senior research fellow, Urology Department

Arkadiy Viktorovich Sokolov

First St. Petersburg State I. P. Pavlov Medical University

Email: soloo3@yandex.ru
head of Laser Medicine Department, urologist

  1. Злокачественные новообразования в России в 2011 году (заболеваемость и смертность) / Под ред. В. И. Чиссова, В. В. Старинского, Г. В. Петровой. М.: МНИОИ им. П. А. Герцена, 2013. 289 с.
  2. Матвеев Б. П., Фигурин К. М., Карякин О. Б. Рак мочевого пузыря. М., Вердана. 2001. 243 с.
  3. Lamm D. L. Long term resalts of intravesical therapy for superficial cancer (review) // Urol. Clin. North. Am. 1992. Vol. 19. P. 573-580
  4. Чиссов В. И., Соколов В. В., Булгакова Н. Н., Филоненко Е. В. Флюоресцентная эндоскопия, дермоскопия и спектрометрия в диагностике злокачественных опухолей различных локализаций // Российский биотерапевтический журнал. 2003. Т. 2, № 5. С. 45-56.
  5. Baert L., Berg R., Vamn Damme B. et al. Clinical fluorescence diagnosis of human bladder carcinoma following low-dose Photofrin injection // Urology. 1993. Vol. 41. P. 322-330.
  6. Nseyo U., DeHaven J., Dougherty T. et al. Photodynamic therapy (PDT) in the treatment of patients with resistant superficial bladder cancer: A long term experience // J. Clin. Laser. Med. Surg. 1998. Vol. 16. P. 61-68.
  7. Mauritio В., Laurence C., Karlheinz K. et al. Variability in the recurrence rate at first follow-up cystoscopy after TUR in stage Та Т1 transitional cell carcinoma of the bladder: A combined analysis of seven EORTC studies // Eur. Urol. 2002. Vol. 41. P. 523-531.
  8. Kelly J. F., Snell M. E. Haemotoporphyrin derivative: a possible aid in the diagnosis and therapy of carcinoma of the bladder // J. Urol. 1976. Vol. 115, N 2. P.150-151.
  9. Benson Jr R. C., Farrow G., Kinsey J. et al. Detection and localization of in situ carcinoma of the bladder with haemotoporphyrin derivative // Mayo Clin. Proc. 1982. Vol. 57, N 9. P. 548-555.
  10. Datta S. N., Loh C. S., MacRobert A. J. et al. Quantitative studies of kinetics of 5-aminolaevulinic acid-induced fluorescence in bladder transitional cell carcinoma // Br. J. Cancer. 1998. Vol. 78. P. 1113-1118.

Views

Abstract - 300

PDF (Russian) - 167

PlumX


Copyright (c) 2014 Slesarevskaya M.N., Sokolov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.